电机成型线圈热压型设备的液压系统设计

5 结束语
为了减小流量误差,提高分流集流阀调节的灵敏性,在结构造上采取了如下措施:
(1)尽量减小游动滑阀的摩擦力,它与 般精密零件的配合件相比,游动滑阀与壳体的配合间隙较大(0.016~0.026mm),并要求两配合面的圆柱度和圆度不大于0.0005mm;
(2)采用了直径较大游动滑阀,其直径为30mm,以增大调节活塞面积。

这样使压差产生的作用力更大。

所以游动滑阀在较小的压差作用下就能移动,以减小调节误差;
(3)根据供油流量Q S的大小,节流孔的面积可调。

参考文献:
[1] 薛祖德.液压传动[M].北京:北京广播电视大学出版
社,1995.
[2] 杜来林.飞机附件检修技术[M].信阳:空军第一航空学
院出版社,1996.
电机成型线圈热压型设备的液压系统设计
陈光军
T he Hydraulic System Design for the Hot Pressing Mechanism w ith
Motors Formed Coil
CHEN Guang jun
(佳木斯大学机械工程学院,黑龙江佳木斯 154007)
摘 要:为了提高制造工艺水平,设计了一种电机成型线圈热压型专用设备;该文介绍了用于该设备液压系统的有关参数计算、工作原理和设计特点。

关键词:电机;成型线圈;热压型设备;液压系统
中图分类号:TM305.2 文献标识码:B 文章编号:1000 4858(2006)11 0034 03
目前中型电机成型线圈热压成型工艺大多采用人工上下料、手动V型夹具压型,其加热温度、压力大小和保持时间主要依靠经验,不仅工人劳动强度大、生产效率较低、生产质量难以提高,且对每一种规格型号的线圈都需制备、更换相应的一种压铁,极大地限制了生产率的提高。

为了提高电机成型线圈热压成型的制造工艺水平,我们设计了一种电机成型线圈热压型专用设备。

该设备二维可调自动加热、加压并定时保温、保压,对于不同尺寸的工件适应性较强,装卸方便,体积较小,维修方便。

可改变企业现在电机线圈热压成型的落后工艺,实现自动化。

本文介绍了用于电机成型线圈热压型设备液压系统的有关参数计算、工作原理和设计特点。

1 设备及工况简介
在工作过程中,采用直臂杠杆机构实现上压力,侧压力由放置在右侧的侧压缸实现,上压缸和侧压缸均采用2个,以使受力均匀且减小缸体尺寸。

上压缸放置在左侧平板上,床身下部小液压缸可使平板带动上压头转动,让出上部空间,从而实现工件的装卸方便,因工件尺寸变化,上压头位置的调节通过螺纹装置来实现。

主要参数和要求:
工作台面积(长 宽) 550 1200mm;
工作台高度 660mm;
上压缸行程 330mm;
上压头距工作台面距离 最大600mm,
最小300mm;
侧压缸行程 280mm;
两侧压面闭合距离 最大330mm,
最小50mm;
收稿日期:2006 03 28
作者简介:陈光军(1975 ),男,黑龙江佳木斯人,讲师,工学硕士,主要从事现代加工方法及测试技术方面的科研和教学工作。

34液压与气动2006年第11期
工作压力
上压力 F max=9360kg 10~20t,
侧压力 F min=28800kg 30~50t。

2 液压系统有关参数的计算与执行元件的选择[1]
1)工作压力
考虑到电机成型线圈热压型机属于小型工程机械,为了使液压缸的尺寸不太大,故选定系统压力为10M Pa。

2)上液压缸的选择
由于采用2个液压缸,根据杠杆支点的位置可确定,上压缸提供的力为2.5t。

F=24.5 103N
F=1
4
D2p D=4F p 0.05585(m)
取D=63mm, =1.33则d=32mm。

选择液压缸的型号为HSGL* 63/32BE EZ1。

3)侧液压缸的选择
F=147 103(N)
F=1
4
D2p D=4F p=0.1368(m)
取D=140mm, =1.33则d=80m m。

选择液压缸的型号为HSGF* 140/80BE
4)液压执行组件的实际工作压力
根据公式p1=F+p2A2
A1
得各液压执行组件的实
际工作压力如表1。

表1 各液压执行组件的实际工作压力
工况执行组件名称负载背压力p2/M Pa工作压力p1/M Pa
侧压上压侧压缸
上压缸
147kN
24.5kN
0.5
0.5
9.93
8.23
5)液压执行组件实际所需流量(见表2)
表2 液压执行组件实际所需流量
执行组件名称运动速度结构参数流量(L/s)计算公式
侧压缸上压缸小液压缸0.05
0.01
0.06
0.025
0.1
A1=0.015386m2
A1=0.003115665m2
A1=0.001256m2
0.7693
0.15386
0.1869399
0.046735
0.1256
Q=A1V
6)油路内径的计算d=4Q
v
泵排油管:d=0.037m,取d=40mm;
侧压缸进油管:d=0.04m,取d=40mm;
小压缸进油管:d=0.011m,取d=12mm;
上压缸进油管:d=0.018m,取d=20mm。

7)确定油箱的有效容积
油箱的有效容积V=aQ V,所选泵的总容量为146.92L/m in。

这样泵每分钟排出的压力油的体积为0.15m3。

取a=7,算得有效容积为V= 1.05m3,选取油箱容积为1.6m3。

8)液压泵的选择
(1)液压泵工作压力的确定 液压泵的工作压力为p p p1+ p,p1是液压执行组件的最高工作压力,对于本系统来说,最高压力为侧压缸工作时的压力p1=9.93MPa; p是泵到执行组件总的管路损失,由系统可见,从泵到侧压缸之间串接一个单向阀和一个换向阀,取 p=0.5M Pa。

液压泵的工作压力p p =10.43MPa。

(2)液压泵流量的确定 Q p K( Q max)系统最大的流量发生在侧液压缸、上压缸、小液压缸共同快退时 Q m ax=2.0381L/s;取泄漏系数为1.2,求得液压泵的流量Q p= 2.44572L/s(146.92L/m in);选用CBF E10型齿轮泵,额定压力为16M Pa,额定转速为2500r/min,排量为10mL/r。

9)液压阀的选择(见表3)
表3 选用液压阀及其规格
序号名 称实际流量(L/s)选用规格
1三位四通电液换向阀 2.4457234F3M E16B A
2三位四通电液换向阀0.125634F3O E4B A
3溢流阀 2.44572Y F3 E10B
4单向阀 2.44572A F3 Eb20B
5二位二通阀 2.44572
6顺序阀0.3739X DIF B10F
7单向阀0.3739AF3 Ea10B
8调速阀0.4012A QF3 E10B
9节流阀0.1256L F B10C
3 液压系统工作原理(见图1)
(1)启动:通电开始时,液压泵电动机带动液压泵旋转,此时利用阀的中位机能进行系统卸载。

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2006年第11期液压与气动
图1 液压系统原理图
(2)加压:被压制的电机线圈放好后,给出运行指令,1DT,5DT通电,小液压缸快进;当到达行程开关ST5时,1DT断电,静止不动,同时,3DT通电,侧压缸开始快进;当到达行程开关ST3时,ST3发出信号, 5DT断电,侧压缸开始工进,接触线圈并加压;当侧压缸与工件接触达到3.5MPa时,压力继电器KP1发出信号,3DT断电,4DT通电,侧压缸开始快退;当侧压缸到达行程开关ST2位置,行程开关ST2发出信号, 4DT断电,侧压缸停止运动;同时6DT通电,上压缸开始工进;当上压缸到达行程开关ST1时,ST1发出信号,3DT通电,侧压缸继续工进;当侧压缸到达行程开关ST4时,ST4发出信号,时间继电器KT1通电并开始计时,此时整个系统进行保压加热。

(3)卸载:保压加热达到规定时间,时间继电器KT1发出信号,3DT、6DT断电,同时,4DT,7DT通电,上压缸、侧压缸同时快退;当上压缸、侧压缸都到达初始位置,行程开关ST7、ST8发出信号,2DT接通,小液压缸开始快退;当小液压缸回到初始位置,行程开关ST5发出信号,整个运动过程结束。

4 液压系统设计特点
(1)本系统各执行器的运行采用了可编程序控制器(PLC)进行控制,可以实现调整、手动的自动工作方式,期间的转换及对各参数的调整均很方便,系统工作可靠;
(2)上压缸和侧压缸都是2个一组工作,为了它们工作的同步,同组液压缸有导轨确保运动同步性,使受压线圈尺寸精度得到保障;
(3)侧压缸通过压力继电器实现一次震颤,达到码齐电机线圈的目的。

参考文献:
[1] 雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,
1990.
36液压与气动2006年第11期。